SE516438C2 - Anordning för dämpning av svängningsrörelser hos en hjulbärande pendelarm för motorfordon - Google Patents

Description

-eëj 25 :vara “ao 516 438 2 _ Vid extrem terrängköming av ett bandgående fordon med ett dylikt fjädrings- och dämpningssystem uppkommer lätt genomslag, såvida inte systemet är mycket styvt dimensionerat, vilket då medför försämrad komfort vid nonnal landsvägsköming.

UPPFINNINGENS SYFTE Ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en förbättrad anordning fór dämpning av svängningsrörelsema hos de bärhjulsuppbärande pendelarmama hos ett bandgående fordon, vilken anordning möjliggör såväl lägesberoende som hastig- hetsberoende dämpning av pendelarmarna vid infj ädrin g och lägesberoende dämp- ning vid utíjädring för att åstadkomma en god och komfortabel tjädrings- och dämpningsfuriktion, både vid nonnal köming av fordonet på vägar och vid extrem terrängkörning.

LÖSNING ENLIGT UPPFINNINGEN I och för detta ändamål utmärker sig den inledningsvis nämnda anordningen enligt uppfinningen av att den innefattar en axiellt rörligt lagrad kolv, anordnad mellan tryckfiäderenheten och tryckplattorna, och ett stryporgan, som medger strömning av ett tryckmedium från ena sidan av kolven till den andra sidan av densamma.

Härigenom erhålles en dämpningsanordning, som tack vare lagringen av kolven mellan tryckfiäderenheten och tryckskivorna, kan arbeta som en hydromekanisk dämpare, som kan bromsa upp snabba infjädringsrörelser hos pendelarmen och tör- hindra genomslag. ga särdrag hos dämpningsanordningen enligt uppfinningen är angivna i de ef- terfóljande osj älvständi ga patentkraven.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritningar. 10 15 *20 " 25 »nova '30 516 438 3 KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA F ig. 1 är en sidovy av en rotationsdämpare enligt uppfmningen för en däri svängbart lagrad, bärhjulsuppbärande pendelarm hos ett bandgående motorfordon; F ig. 2 är en förstorad tvärsektionsvy genom rotationsdämparen i Fig. 1 med pendel- armens svängningsaxel utelämnad; Fig. 3 är en tvärsektionsvy av en övre del av rotationsdäniparens hus, visande en däri monterad tryckbegränsningsventil; Fig. 4 är en perspektivvy av en första tryckskiva för vridfast montering på pendel- armens svängningsaxel; F ig. 5 är en perspektivvy av en inre ringdel av en andra tryckskiva för vridfast montering i rotationsdämparens hus; F ig. 6 är en perspektivvy av en yttre ringdel av den andra tryckskivan; och Fig. 7 och 8 är diagram, visande läges- respektive hastighetsberoende dämpning av pendelarmens fjädringsrörelser medelst en anordning enligt föreliggande uppfin- ning.

DETALJBESKRIVNING AV FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM I Fig. 1 visas en generellt med 10 betecknad rotationsdämpare enligt uppfinningen for läges- och hastighetsberoende dämpning av svängningsrörelser av en pendelarm 12 kring en axel A. Pendelarmen 12 uppbär vid sin fria ände ett kring en axel B fritt roterbart lagrat bärhjul 14, som är avsett att anligga stödjande mot ovansidan av en 10 15 20 25 »rann . . . . ") 516 438 4 _ undre löpdel av ett icke visat ändlöst drivband hos ett bandgående motorfordon.

Dämparen 10 har ett hus 16, som är avsett att monteras fast i sidan av en ramdel av bandfordonet, där ett flertal dylika bärhjulsuppbärande pendelarmar är svängbart lagrade i en rad efier varandra.

I Fig. 2 visas mer i detalj hur rotationsdämparen 10 enligt uppfinningen är upp- byggd. Rotationsdämparens 10 hus 16 har ett centralt hålrum 18 för att motta och roterbart lagra en icke visad, ihålig svängningsaxeltapp hos pendelarmen 12, vilken är avsedd att förbindas vridfast med en icke visad torsionsijäder i form av en koaxi- ellt med axeln A förlöpande torsionsstav. Ett larnellpaket, bestående av ett flertal koaxiellt intilliggande, ringforrnade lamellskivor 20, 22, är monterade i ett förstorat cylindriskt hålrum 24 i huset 16. Härvid är varannan larnellskiva, lamellskivoma 20, vridfast men axiellt rörligt lagrade på pendelarmens 12 axeltapp medelst ett splines- törband, medan de övriga, mellanliggande lamellskivoma 22 är vridfast men axiellt rörligt lagrade i huset 16 över ett annat splinesförband. Lamellpaketet har vid sin ena ändsida ett fast axiellt anslag 26 mot huset 16 och vid sin andra ändsida ett axi- ellt rörligt anslag i form av en första ringforrnad tryckskiva 28, som är vridfast men axiellt rörligt förbunden med pendelarmens axeltapp över ett splinesförband. En andra ringfonnad tryckskiva 30 är monterad koaxiellt intill den första tryckskivan 28 och är vridfast men axiellt rörligt lagrad i huset 16 över likaså ett splinesförband.

Såsom närmare visas i Fig. 4, har den första tryckskivan 28 på sin ena, mot den andra tryckskivan 30 vända sida tre i omkretsriktningen förlöpande, kilformade kammar 32, vilka är anordnade att samverka med tre komplementära kammar 34, utformade på den motstående sidan av den andra tryckskivan 30 (F ig. 5). Denna andra tryckskiva 30 består, såsom visas i Fig. 5 och 6, av en inre ring 30a med kammarna 34, och en yttre ring 30b, varvid ringarna 30a, 30b har tre med varandra passande urtag 36 respektive 38 för inrymmande av ett kulelement 40 (Fig. 2), som vridfast sammankopplar ringarna men medger en inbördes axiell rörelse. 10 15 20 .Éï 25 ;||>n im 516 438 5 En tryckfjäderenhet i form av ett par ringformiga tallriksfjädrar 42, 44, där den ena fjädern 44 är tjockare och styvare än den andra, utövar en förspänningskraft på tryckskivoma 28, 30 och på lamellpaketets skivor 20, 22 under förmedling av en mellan tryckskivoma och fjäderenheten belägen kolv 46, som anligger mot den inre ringen 30a och är axiellt rörlig i en cylinderdel 48 i huset 16. Kolven 46 har en fast strypning 50, som medger genomströmning av ett hydraulmedium (olja) 'från den ena sidan av kolven till den andra, då kolven 46 förflyttas axiellt. Kolven 46 har även en backventil 52, som tillsammans med strypningen 50 medger en snabbare förflyttning (returrörelse) av kolven 46 åt vänster än åt höger i Fig. 2, d v s medger ett större flöde av olja från vänstra sidan av kolven till den högra vid en återgångsrö- relse av kolven 46, förmedlad av tryckfjäderenheten 42, 44 vid pendelarmens åter- gångsrörelse eller utfjädring med hjälp av torsionsstaven. Utrymmet till vänster om kolven 46 står vidare i förbindelse med utrymmet till höger om kolven via en kam- mare 54 i en överbyggnad 56 av huset 16. Kanaler 58 och 60 förbinder de respektive sidoma av kolven 46 med kammaren 54. Med kanalen 58 är samordnad en tryckbe- gränsningsventil 62 (Fig. 3), vilken är anordnad att öppna förbindelsen mellan kammaren 54 och utrymmet till höger om kolven 46, då ett förutbestämt tryck hos oljan i det senare utrymmet överskrides, vilket sker vid en snabb infiädring av pen- delarmen 12.

Dämpningsanordningen enligt uppfinningen arbetar på följande sätt: Under köming av ett bandfordon infiädrar pendelarmama olika mycket och olika fort beroende på markens ojämnheter och fordonets körhastighet. Vid relativt lång- sarn intjädring (lägesberoende dämpning) vrider pendelarmen 12 den första tryck- skivan 28, vilken då medelst kammama 32 och 34 pressar den andra tryckskivan 30 och kolven 46 ifrån sig, mot verkan av tallriksfjädrarna 42, 44, varvid den första tryckskivan 28 samtidigt pressar de i olja arbetande lamellskivoma 20, 22 mot var- andra och mot det fasta anslaget 26 i huset 16, så att pendelarmens 12 infjädring friktionsdämpas successivt kraftigare ju längre armen fjädrar in, såsom visas i kurv- 10 15 20 fi' 25 :upon 516 » 45-8 6 . diagrammet i Fi g. 7. Efter passering av en bestämd vinkelposition (infjädring) av pendelarmen 12, då den vekare tallriksfiädern 42 pressats till ett ändstopp, aktiveras den styvare tallriksfjädem 44, varvid en växling sker till den brantare därnpnings- kurvan i Fig. 7. Samtidigt strömmar olja från höger sida om kolven 46 till den vänst- ra sidan via strypningen 50, varvid ett hastighetsberoende dämpmoment enligt den vänstra, lutande kurvan i Fig. 8 utövas på pendelarmen 12.

Vid extrem terrängköming, då pendelarmen 12 bringas att utföra en snabb infjäd- ringsrörelse överstigande en förutbestämd vinkelhastighet, öppnar tryckbegräns- ningsventilen 62 genom tryckhöjningen hos oljan och tillåter därvid oljan på höger sida om kolven 46 att även strömma genom ventilen 62 till kammaren 54 och den motsatta sidan av kolven 46. Härvid erhålles en momentan dynamisk svängnings- dämpning av pendelarmen 12 enligt den horisontella kurvan i F ig. 8. Vid snabb ut- fjädring av pendelarmen 12 öppnar backventilen 52, varvid oljan återströmmar snabbt till den högra sidan av kolven 46 via backventilen 52 och den fasta stryp- ningen 50.

Det är inom ramen för föreliggande uppfinning även möjligt att i likhet med tryck- begränsningsventilen 62 placera ventilelementen 50 och 52 i överbyggnaden 56 av huset 16 i stället för i kolven 46, varigenom ventilema är lättare åtkomliga för över- syn och service.

Tack vare dämpningsanordningens dubbla funktion med statisk och dynamisk (lä- ges- och hastighetsberoende) dämpning av pendelarmen 12 vid infjädring och lä- gesberoende dämpning vid utfjädring erhålles förbättrade komfort- och köregen- skaper hos fordonet med reducerad risk för genomslag i fjädringssystemet.

Claims (10)

10 15 lm '-ß min» f:w 516 458 7 PATENTKRAV

1. Anordning för dämpning av svängningsrörelser hos en hjulbärande pendelarm (12) for ett motorfordon, vilken anordning innefattar I ett hus (16) med ett hålrum för roterbar lagring av en svängningsaxel hos pendelar- men (12); ett i huset anordnat lamellpaket, irmehållande ett flertal koaxiellt intilliggande, ring- formade lamellskivor (20,22), vilka är växelvis vridfast men axiellt rörligt lagrade i huset (16) respektive på svängningsaxeln; en forsta ringformad tryckskiva (28), vridfast men axiellt rörligt lagrad på pendel- armens svängningsaxel; en andra ringformad tryckplatta (30), vridfast men axiellt rörligt lagrad i huset (16), varvid de båda tryckplattoma (28, 30) har mot varandra vända sidor med organ (32, 34), utformade att vid rotation av den första tryckplattan (28) åstadkomma en inbör- des axiell rörelse av tryckplattorna (28, 30); och en tryckfiäderenhet (42, 44), anordnad att utöva en tryckkrafi på tryckplattoma och på lamellskivoma, kännetecknad av en axiellt rörligt lagrad kolv (46), anordnad mellan tryckfjäderen- heten (42, 44) och tryckplattoma (28, 30), och ett stryporgan (50, 62), som medger strömning av ett tryckinedium från ena sidan av kolven (46) till den andra sidan av densamma.

2. Anordning enligt krav 1, kännetecknad av att stryporganet innefattar en första strypning (50) i kolven (46).

3. Anordning enligt krav 2, kännetecknad av att den första strypningen (50) har en fast genomströmningsarea.

4. Anordning enligt något av kraven 1-3, kännetecknad av att stryporganet inne- fattar en andra strypning i form av en tryckbegränsande ventil (62) i huset (16), an- 10 15 20 ;:ÉÉ: 25 sann! “'30 516 438 8 _ ordnad att genomströmmas av tryckmedium fiån den ena, mot tryckt] äderenheten (42, 44) vettande sidan av kolven (46) till den andra, mot tryckplattoma (28, 30) vettande sidan av kolven, då ett förutbestämt tryck överskrids hos tryckmediet på den förstnämnda sidan av kolven.

5. Anordning enligt något av kraven 1-4, kännetecknad av en backventil (52), an- ordnad i kolven (46) för att underlätta återströmning av tryckmedium fiån den mot tryckplattoma (28, 30) vettande sidan av kolven till den mot tryckfiäderenheten (42, 44) vettande sidan av densamma.

6. Anordning enligt något av kraven 1-5, kännetecknad av att fjäderenheten (42, 44) har en progressiv fjädringskaraktäristik.

7. Anordning enligt krav 6, kännetecknad av att fjäderenheten innefattar ringfor- miga tallriksfiäderelement (42, 44) av olika tjocklek.

8. Anordning enligt något av kraven 1-7, kännetecknad av att den andra tryckski- van (30) innefattar en yttre ring (30b), som är vridfast med huset (16), samt en inre ring (3 Oa), som är vridfast, men axiellt rörligt förbunden med den yttre ringen (30b) över i omkretsriktningen åtskilda kulelement (40), lagrade i axiella, komplementära spår (36, 38) i den yttre och inre ringen (30b resp. 30a).

9. Anordning enligt krav 8, kännetecknad av att organen för åstadkommande av inbördes axiell rörelse av de första och andra tryckplattoma utgöres av komple- mentära, kilforrnade kamelement (32, 34) på de motstående sidorna av tryckplattor- na (28, 30).

10. Anordning enligt krav 9, kännetecknad av att den inre ringen (30a) hos den andra tryckplattan är försedd med nämnda kilformade kamelement (34).